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  • 發布時間:2020-04-03 21:10 原文鏈接: 泛冠狀病毒藥物開發的基礎知識(二)

    泛抗冠狀病毒藥物

    三類靶點
     

    1. 非結構型蛋白:3c樣蛋白酶(3CLpro)、木瓜蛋白酶(PLpro)和RNA依賴性RNA聚合酶(RdRp)。

    2. 結構性蛋白:Spike(S)糖蛋白、包膜(E)蛋白、膜(M)蛋白和核帽(N)蛋白

    3. 輔助蛋白:病毒間變異太大,不是很好的藥物靶點


    靶向CoV非結構性蛋白(nonstructural proteins,nsps)

    冠狀病毒NSPs是冠狀病毒生命周期中高度保守的成分,介導病毒復制,包括3c樣蛋白酶(3CLpro)、木瓜蛋白酶(PLpro)和RNA依賴性RNA聚合酶(RdRp)。

    CoVRdRp復制病毒RNA基因組并生成病毒RNA轉錄本,這是細胞聚合酶無法實現的基本功能。CoV生命周期的另一個基本元素是由3CLpro和PLpro兩種病毒蛋白酶將病毒多蛋白水解成功能性的nsps。

    除了聚合酶和蛋白酶功能外,CoVs的nsps還具有其他基本功能,包括免疫拮抗、雙膜囊泡組織、復制復合物、核酸結合、解旋酶活性和病毒RNA校對,這些功能可能是冠狀病毒特異性抗病毒藥物發現的未來靶點。

    GS-5734瑞德西韋(Remdesivir)

    GS-5734是一種小分子核苷類似物,靶向病毒RdRp(RNA合成酶),起到抑制病毒復制作用在體外對幾個新出現的傳染病的病毒家族表現出抗病毒活性,包括絲狀病毒科、肺炎病毒科、副粘病毒科和冠狀病毒科。

    三個臨床包括兩個2019-nCov(COVID19):
     NCT02818582( GS-5734 to Assess the Antiviral Activity, Longer-Term Clearance of Ebola Virus, and Safety in Male Ebola Survivors With Evidence of Ebola Virus Persistence in Semen,National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID)
    NCT04257656 (Severe 2019-nCoV Remdesivir RCT,Capital Medical University ,Bin Cao, China-Japan Friendship Hospital)
    NCT04252664(Mild/Moderate 2019-nCoV Remdesivir RCT,Capital Medical University,Chinese Academy of Medical Sciences,Bin Cao, China-Japan Friendship Hospital)

    洛匹那韋-利托那韋((克力芝)

    洛匹那韋-利托那韋最初是作為HIV-1蛋白酶抑制劑開發的,但在體外活性也針對SARS-CoV非結構蛋白3CLpro。在SARS-CoV流行期間,SARS患者的洛匹那韋-利托那韋聯合利巴韋林治療與歷史對照病例相比,降低了病毒載量,降低了死亡或ARDS的不良臨床結果。

    在MERS出現后不久,已知抗病毒化合物的高通量篩選方法在體外鑒定了洛匹那韋對MERS-cov的活性,口服洛匹那韋-利托那韋治療MERS-CoV狨猴模型,MERS疾病體征略有改善,包括胸部x線識別的肺浸潤減少,間質性肺炎減少,體重減輕。病人治療有陽性結果,包括退燒,血清和痰的病毒清除,以及生存有關。根據體外和體內對抗MERS-cov的活性,沙特阿拉伯一項臨床,住院的MERS患者中使用洛匹那韋-利托那韋和IFN-β1b聯合治療。

    利巴韋林

    利巴韋林是一種鳥苷類似物,對大量高致死性新興病毒具有體外活性。利巴韋林抑制病毒RdRp,抑制RNA合成,并抑制mRNA的Capping。然而,研究表明,雖然SARS-CoV、MERS-CoV和HCoV-oc43在體外對利巴韋林敏感,但顯著抑制CoV復制的劑量,超過了人類使用利巴韋林最高濃度。

    在小鼠模型中對利巴韋林的體內測試發現,單獨使用利巴韋林對MA15SARS-CoV的活性有限,并顯示利巴韋林治療可增強SARS疾病征象。

    然而,利巴韋林和I型干擾素在靈長類動物模型中的聯合治療改善了MERS的疾病體征。病人治療,利巴韋林治療高致病性冠狀病毒呼吸綜合征患者的療效有限。

    靶向cov結構蛋白和輔助蛋白

    結構蛋白:Spike(S)糖蛋白、包膜(E)蛋白、膜(M)蛋白和核帽(N)蛋白。

    S蛋白決定病毒細胞取向、宿主范圍和病毒進入;E蛋白促進病毒的組裝和釋放,并具有病毒素活性;M蛋白維持病毒子膜結構;N蛋白使病毒RNA基因組化。但是研究顯示部分結構蛋白去除,并不改變病毒復制能力。

    輔助蛋白因為數量,序列,功能在病毒間差異非常大,不是很好的藥物靶點。

    單抗藥物

    針對S蛋白的單抗藥物研究最多,以期阻止病毒進入宿主細胞。但是病毒會通過突變,躲避抗體藥物。所以有設計單抗藥物雞尾酒以克服病毒的逃逸。也有報道,S蛋白抗體會激活病毒。

    疫苗

    疫苗長期以來一直被認為是針對人類群體的預防和根除傳染病的金標準,并賦予個人長期免疫保護的好處。但是冠狀病毒是人畜共患病,針對人的疫苗也無法根除。針對中間宿主的疫苗也在開發,針對MERS-COV的駱駝中間宿主的疫苗接種策略已經開發出來,這可能有助于抑制駱駝中的病毒復制,防止MERS-COV傳播到人類,針對sars-cov開發的疫苗制劑不僅未能保護老年人群的動物模型,而且還導致年輕人群的免疫病理。所以疫苗開發有很多路要走。

    靶向宿主

    宿主因素調節

    針對病毒蛋白的小分子化合物及抗體藥物,病毒可以突變自己,來適應,產生耐藥。因而,有研究想通過改變宿主細胞蛋白(尤其是和病毒生命周期密切相關的宿主蛋白),這樣可以避免病毒突變產生的耐藥。幾個研究組開始針對宿主蛋白酶(弗林蛋白酶,組織蛋白酶,跨膜絲氨酸蛋白酶,這些蛋白酶是病毒通過S蛋白進入宿主所需)抑制劑。但是不同病毒通過S蛋白進入宿主細胞所需蛋白酶有差異。環孢菌素開始進入研究,展現一定效果。

    宿主免疫調節

    合理的利用免疫系統,肯定是抗病毒的最好出路。比如1型IFN被用于冠狀病毒臨床治療。因為1型干擾素是連接天然和適應性免疫的重要橋梁。當然在細胞因子風暴出現后,抑制免疫也成為對癥治療必需做出的選擇。如何使用宿主免疫調節,也是關鍵。



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